DE3405835A1 - Volumenstromregler - Google Patents

Description

Volumenstrom reg I er

Die Erfindung betrifft einen Volumenstromregler mit einem Einlaß und einem Auslaß sowie einer zwischen beiden angeordneten Drossel und einem federbelasteten Regelglied zur Regelung eines Volumenstroms.

Volumenstromregler dienen dazu, den Durchfluß unabhängig von der Druckdifferenz , die zwischen Ventilein- und ausgang herrscht, d.h. unabhängig von Druckschwankungen konstant zu halten. Derartige Volumenstromregler, die auch als Stromregel ventile bezeichnet werden, werden eingesetzt, wenn trotz unterschiedlicher Belastung am Verbraucher und/oder wechselnden Systemdrucks die Arbeits- oder Fließgeschwindigkeit eines Fluids konstant bleiben soll. Ein konstanter Volumendurchfluß kann beispielsweise bei der Volumenmengenerfassung und/oder -messung, insbesondere in Verbindung mit Temperaturmessungen zur Wärmeme ngenbestimmung erforderlich sein.

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Es sind Volumenstromregler bekannt, welche mittels gleitende Teile aufweisender Regelgliedern eine gute Anfangsgenauigkeit erreichen. So ist aus der EP-OS 0018566 (Anmeldenummer 80 102118.9) ein an sich kompakter gattungsgemäßer Volumenstromregler bekannt, bei dem das Regelglied aus einem in einem zylindrischen Rohr gleitbaren Dosierkolben mit ringförmigen Steuerkanten besteht, durch die ein Fenster, durch welches die Flüssigkeit beim Fließen hindurchtritt, veränderbar ist. Der Kolben wird durch eine Ringfeder in seine Öffnungsstellung gedrückt. Die Flüssigkeit fließt durch den Kolben, in dem eine Einschnürung als Drossel ausgebildet ist, auf deren von einander abgewandte Wände die unterschiedlichen Drücke vor und hinter der Einschnürung wirken, um den Kolben je nach Druckverhältnissen in eine Gleichgewichtslage zu bringen, in der die Steuerkante das Fenster mehr oder minder weit öffnet oder schließt. Bei derartigen Volumenstromreglern mit gleitenden Teilen treten mit fortschreitender Alterung und insbesondere bei stark verschmutztem Heizwasser unweigerlich große Probleme auf. Es kommt zu Fehlern und Abweichungen infolge Korrosion und Schmutzablagerung und schließlich sogar zu einem Festklemmen der gleitenden Regelteile. Solche Regler mit gleitenden Teilen eignen sich daher nich für eine langze it stabile Anwendung im schmutzigen Wasser. Sie sind nicht wartungsfrei und zudem noch relativ aufwendig und teuer in der Herstellung. Es ist weiterhin bekannt, Vo lumen strom reg I er mit deformierbaren elastischen Düsen auszubilden, die zwar eine einfachere und unempfindlichere Mengenregelung erlauben, aber zu ungenau sind und Fehler von über 20% bedingen können, was für genaue Messungen, z.B. Wärmeverbrauchsbestimmungen untragbar ist. Darüber hinaus sind sie nur in einem sehr beschränkten Wirkdruckbereich einsetzbar. Ihre Sollmenge ist im allgemeinen auch nicht einstellbar. Weiterhin sind Durchfiußregler mit Membranen bekannt, bei denen Drücke beidseitig auf eine Membran wirken, mit dieser aber als Steuerglieder Kolben verbunden sind, so daß diese Durchfiußregler grundsätzlich die oben genannten Probleme gleitender Regelteile aufweisen.

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Ein weiterer Nachteil solcher Kolbenregler liegt darin, daß sie einen hohen Schwellwert des Wirkdrucks aufweisen von z.B. 0.4 bar, was wieder starkes Pumpen erfordert und den Einsatz in Heizungsanlagen praktisch ausschließt, da dann starke Geräusche auftreten können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen genauen, langzeitstabilen, verschmutzungsunempfindlichen und kostengünstigen Volumenstromregler zu schaffen, der keine gleitenden Regelteile im Fluidstrom aufweist, der darüber hinaus einfach und kompakt ausgebildet ist und in einem weiten Wirkdruckbereich arbeitet. Zudem soll die Möglichkeit zur Einstellung der Sollmenge des Volumenstromreglers gegeben sein.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einem Vo I um en st rom reg I er der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Regelglied als Membranventil mit einer im wesentlichen flachen Membran ausgebildet ist und mindestens ein weiteres Membranventil hinter dem ersten Membranventil in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist.

Durch die Erfindung wird ein wirkungsvoller, genauer und in seiner Ausführung kompakter Volumenstromregler geschaffen, der mit sehr kleinen Staudrücken in einem großen Wirkungsbereich arbeiten kann. Verschmutzungen können nicht zu einer Verschlechterung der Regelungsgenauigkeit führen, so daß auch eine hohe Langzeitstabilität erreicht wird. Neben der Kompaktheit des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers liegt ein Vorteil darin, daß er unkompliziert aus einfachen Elementen, nämlich einfachen Membranen und Federn aufgebaut und daher billig ist. Während der erfindungsgemäße Volumenstromregler meist zur Durchflußregelung von Heizwasser eingesetzt wird, so ist er doch ebenso für andere Anwendungen geeignet wie in Misch-, Dosier- und Titriereinrichtungen oder zur gleichmäßigen Trinkwasserverteilung bei knappem und schwankendem Wasseran-

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gebot. Durch die zwei oder mehrstufige oder auch kaskadenförmige Ausbildung wird eine hohe Genauigkeit erreicht, wobei das erste Regelelement oder das erste Membranventil zur Grobregelung dient und die zweite oder weitere Stufen eine Feinregelung bringen, mit der eine optimale Genauigkeit erreicht wird.

Der erfindungsgemäße Volumenstromregler wird durch die Ausgestaltungen der Unteransprüche weitergebildet, die insbesondere weitere Vorteile bringen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Figur 1 eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers; und

Figur 1a eine einstellbare Drossel und

Figur 2 eine konkrete Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Volumenstromreglers.

Der erfindungsgemäße Volumenstromregler 1 von Figur 1 weist einen Einlaß 2 und einen Auslaß 3 auf, durch die unabhängig von der Druckdifferenz zwischen ihnen ein konstanter Durchfluß stattfinden soll. Der Einlaß 2 führt zur einen Seite der Membran 4 eines als Rege!stufe 6 bezeichneten Membranventil. Die Membran 4 wird damit auf der dem Einlaß 2 zugewandten Seite mit dem dort herrschenden Druck P 1 beaufschlagt.

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Eine Zweigleitung 7 führt über eine einstellbare Drossel 8, die den Druck P 1 auf einen Druck P 2 reduziert, zu der anderen Seite der Membran 4 der RegeI stufe 6.

Die Regelstufe 6 weist zunächst eine im wesentlichen flache Membran 4 auf, die mit ihrem Umfangsrand in der Wand einer in ein äußeres Gehäuse (hier nicht dargestellt) einsetzbaren Patrone 9 festgelegt ist. Die Membran 4 ist lediglich in einem Ringbereich, d.h. in ihrer Walkzone M (Figur 2) elastisch ausgebildet, während sie in einem Zentralbereich, der Stützzone, einen starren, plattenförmigen Ventildeckel 11 aufweist. Dem Ventildeckel 11 ist auf der dem Einlaß 2 abgewandten Seite der Membran 4 ein ringförmiger Ventilsitz 12 zugeordnet bzw. liegt dem Ventildeckel 11 gegenüber. Der Ventilsitz 12 ist fest mit der Patrone 9 verbunden. Der Ventilsitz 12 umschließt nur eine geringe Fläche der gesamten von der Patrone umgebenden Fläche. Der Ventildeckel 11 wird durch eine am Ventilsitz 12 gegengelagerte Feder 13 vom Ventilsitz 12 fortgedrückt. Der variable Durchlaß zwischen Ventildeckel 11 und Ventilsitz 12 wirkt als veränderliche Drossel, so daß innerhalb des vom Ventilsitz 12 umschlossenen Raumes ein im alicemeinen gegenüber dem Druck P 2 geringerer Druck P 3 herrscht. Auf die dem Zufluß abgewandte Seite der Membran herrschen also durch die Drücke P2 und P3 sowie die ihnen zugeordneten Flächen bestimmte Kräfte. Der RegeIstufe 6 ist ein weiteres als Kaskade 16 bezeichnetes Membranventil in Reihe nachgeordnet. Es sei hier darauf hingewiesen, daß, wenn auch in der skizzenhaften Darstellung der Figur 1 die Kaskade 16 ebenso wie die Regelstufe 6 dargestellt ist, ihre Abmessungen im Regelfall durchaus von denen der Regelstufe 6 abweichen können. Die Kaskade 16 weist ebenso wie die Regelstufe 6 eine Membran 14 mit einem Membrandeckel 21 auf, dem ein Ventilsitz 22 zugeordnet wird, von dem der Membrandeckel 21 durch eine Feder 23 bei entsprechenden Druckverhält-

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nissen fortgedrückt wird. Der der Feder 23 und dem Ventilsitz 22 abgewandte Raum des Ventils 16 ist direkt mit dem Raum auf der ihrer Feder 13 und ihrem Ventilsitz zugewandten Seite der Membran 4 verbunden, in dem der Druck P2 herrscht, so daß in dem erwähnten Raum der Kaskade 16 ebenfalls der Druck P 2 herrscht. Von der Innenseite des im Querschnitt ringförmigen Ventilsitzes 12 führt eine Verbindung 17 zu den im Ventilsitz 22 der Kaskade 16 umgebenden Raum auf der dem Ventilsitz 22 zugewandten Seite der Membran 14, so daß in diesem Außenraum der Druck innerhalb des Ventilsitzes 12, hier also P 3 herrscht. Das Regelventil 6 wirkt damit als variable Drossel für die Kaskade 16 entsprechend der einstellbaren Drossel 8 für die Regelstufe 6. Am Auslaß 3 des Volumenstromreglers 1 herrscht dann im dargestellten Ausführungsbeispiel der gleiche Druck P4, wie innerhalb des Ventilsitzes 22, soweit nicht zwischen Auslaß 3 und Ventilsitz 22 weitere einstellbare Drosseln oder weitere der Kaskade 16 entsprechende Kaskaden angeordnet sind.

In Figur 1a ist eine einstellbare Drossel 8 dargestellt. Ein fester Blendenteil 25 und ein verschiebbarer Blendenteil 26, welche in Richtung 27 gegen den festen Blendenteil verschoben werden kann, bilden zusammen eine variable Blendenöffnung 28, welche vorzugsweise scharfkantig ausgeführt ist. Besonders vorteilhaft sind im wesentlichen runde Begrenzungen der Blendenöffnung 28, welche vor allem bei kleinen Blendenöffnungen eine möglichst kreisförmige Öffnung bilden, d.h. eine große Fläche mit kleinem und rundem Begrenzung sum fang. Die in Figur 1a resultierende kleinste Blendenöffnung ist hier halb kreisförmig und halb quadratisch. Durch die scharfkantige und möglichst kreisförmige Ausführung der Blendenöffnung wird eine Veränderung der Blendenöffnungsfläche infolge Verschmutzungsauftrag verhindert. Anstelle der verschiebbaren Drossel von Figur 1a können auch auswechselbare kreisförmige Einsatzblenden vorgesehen werden. Dies ermöglicht es, mit nur einer Sorte Reglerein-

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heiten und verschiedenen Einsatzblenden ein großes Sortiment von Volumenstromreglern mit verschiedenen Durchflußwerten am Lager zu halten.

Im folgsnden wird auf die Figur 2 Bezug genommen. In der Figur 2 ist eine kompakte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Volumenstromreglers im Längsschnitt dargestellt. Der gesamte Volumenstromregler ist in einem äußeren Gehäuse 31 untergebracht, das einen Anschlußstutzen 32 für den Einlaß 2 und einen Anschlußstutzen 33 für den Auslaß 3 aufweist. Die Venti!anordnungen 6 und 16 des Volumenstromreglers 1 sind in der in das Gehäuse 31 eingesetzten Patrone 9 angeordnet.

Der Einlaß 2 führt zu einer Kammer 34. Dem Einlaß 2 gegenüberliegend ist die Membran 4 des Membranventils 6 angeordnet. Die Membran 4 ist mit ihrem Umfang in der Patrone 9 fest eingeklemmt, während ihr zentraler Teil als starrer Ventildeckel 11 ausgebildet ist. Auf der der Kammer 34 abgewandten Seite des Ventildeckels 11 ist der Ventilsitz 12 vorgesehen, der ebenfalls fest in der Patrone 9 angeordnet ist. Der Ventilsitz 12 ist kegelstumpfmantelförmig ausgebildet, wobei er sich zum Ventildeckel 11 hin verjüngt. Hierdurch kann an dem weitesten Teil des Ventilsitzes 12 die Feder 13 anliegen, ohne daß ihre Bewegung durch die Gefahr eines Berührens im Zwischenbereich am Ventilsitz gehindert werden könnte. Die Feder 13 drückt mit ihrer dem Ventilsitz 12 abgelegenen Seite gegen den Ventildeckel 11 und hält daher das Ventil im drucklosen Zustand offen. Die Kammer 34 ist über im einzelnen nicht dargestellte Durchbrüche mit einer seitlichen Kammer 36 derart verbunden, daß in der Kammer 36 der gleiche Druck P 1 wie in der Kammer 34 herrscht. Die Kammer 36 ist über die mittels eines Handgriffs 37 von außen einstellbare Drossel 8 fluidisch mit einer dem Ventilsitz 12 umgebenden Ringkammer 38 verbunden, in der ein gegenüber dem Druck P 1 geringerer

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Druck P 2 herrscht. Je nach Öffnungsgrad des Ventils 6 aufgrund der vorherrschenden Druckverhältnisse herrscht in dem durch den Ventilsitz 12 gegenüber der Ringkammer 38 abgegrenzten Innenraum 39 des Ventilsitzes 12 ein im allgemeinen gegenüber dem Druck P 2 geringerer Druck P 3. Direkt oberhalb des Membranventils 6 ist das weitere Membranventil 16 angeordnet, wobei aufgrund der Ausgestaltung der Ventile als Membran ventile eine kompakte Anordnung mit geringer Bauhöhe erreicht wird. Das Membranventil 16 weist die Membran 14 auf, die ebenfalls an ihrem Außenrand mit der Patrone 9 fest verbundenen Teilen eingespannt ist und in ihrem Zentralbereich den Ventildeckel 21 aufweist. Die Membran 14 trennt eine Kammer 44 von einer Ringkammer 48, die einen ebenfalls zumindest über einen Teilbereich kegel stumpf form ig ausgebildeten Ventilsitz 22 umgibt, der einen Innenraum 49 umschließt. Der Außenbereich des Ventilsitzes 22 dient in entsprechender Weise als Wiederlager für die Feder 23, die mit ihrem anderen Ende an dem Ventildeckel anliegt und diesen bei drucklosen Verhältnissen vom Ventilsitz 22 fortdrückt.

Die Kammer 44 ist über Durchlässe 51 mit der Ringkammer 38 verbunden, während der Innenraum 39 des Ventilsitzes 12 mit der Ringkammer 48 oberhalb der Membran 14 über Verbindungsbereiche 50 verbunden ist. Der durch den Ventilsitz 22 gegenüber der Kammer 48 abgegrenzte Innenraum 49, der einen gegenüber dem Druck P 3 in der Ringkammer 48 geringeren Druck P 4 aufweist, ist über außerhalb der Patrone, insbesondere zwischen der Außenwand der Patrone 9 und der Innenseite der Wand des Gehäuses 31 befindliche Zwischenräume 53 mit dem Auslaß 3 des Gehäuses 31 verbunden.

In dem erfindungsgemäßen Volumenstromregler ist noch ein Strömungssensor 58, z.B. als berührungsloser Schalter oder Näherungsschalter integriert. Hierzu ist unterhalb des Ventildeckels 11 ein sogenannter Reed-Schalter 56 angeordnet. Im Zentrum des Ventildeckels 11 ist ein Dauermagnet 57 eingesetzt, der aufgrund der Veränderung seiner Nähe zum Reed-Schalter 56 mit der Bewegung des Ventildeckels 11 den Reed-Schalter 56 schaltet.

Der erfindungsgemäße Volumenstromregler funktioniert nun folgendermaßen: Wenn die Kammer 34 drucklos ist, weil keine Flüssigkeit über den Einlaß 2 zugeführt wird, befindet sich das Membranventil 6 in seiner vollen Öffnungsstellung, da die Membran 4 unter ausschließlicher Einwirkung der Feder 13 vom Ventilsitz 12 fortgedrückt wird. Im Betriebszustand baut sich vor dem Volumenstrom reg I er ein Systemdruck P 1 auf. Nach dem Volumenstromregler liegt ein Druck P 4 vor, der durch den Arbeitswiderstand am Verbraucher bestimmt ist. Durch wechselnden Arbeitswiderstand und wechselnden Systemdruck kann sich das Druckgefälle zwischen P1 und P 4 ändern. Voraussetzung für den konstanten Durchfluß ist dabei ein konstantes Druckgefälle an der einstellbaren Referenzdrossel 8, wobei zur Erreichung des angestrebten Nenndurchflusses ein Mindestwirkdruck oder Druckschwellwert erforderlich ist. Ist der Wirkdruck aber größer, so muß der überschüssige Druck durch Drosselung in der Regelstufe 6 und der Kaskade 16 vernichtet werden, damit der Durchfluß innerhalb eines geringen Toleranzbereichs konstant bleibt.

Ist keine Strömung am Ventil vorhanden, wirkt also auf die Membran 4 keinDruck, so sind die regelbaren Drosselstellen 6, 16 offen. D ie Membranen 4, 14 werden durch die Federn 13, 23 vom entsprechenden Ventilsitz 12, 22 fortgedrückt. Beim Einsetzen einer Strömung und erhöhtem

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Systemdruck P 1 am Einlaß 2 wird zunächst die Membran 4 weiter gegen den Ventilsitz 12 gedrückt. Gleichzeitig fließt Flüssigkeit über die einstellbare Referendrossel 8 in den Ringraum 38, wo sich ein Druck P 2 einstellt und von diesem Raum in den Innenraum 39 innerhalb des Ventilsitzes 12 über die Venti!öffnungen zwischen dem Ventildeckel 11 und Ventilsitz 12, wo sich dann zunächst ein Druck P 3 einstellt. Die durch die D rücke P 2 und P 3 auf die Membran 4 einwirkenden Kräfte wirken der durch den Druck P 1 bedingten Kraft entgegen, bis sich die als Druckwaage wirkende Membran 4 so einstellt, daß die Änderungen des Druckgefälles P 2-P 3 der Änderung von P 1-P 3 entspricht und damit das Druckgefälle P 1-P2 an der Einstelldrossel 8 annähernd konstant bleibt. Der Differenzdruck P 2-P 3 bestimmt aber einen Störfaktor, so daß die genannte Druckdifferenz, wenn sie einen die Durchflußtoleranzen überschreitenden Wert erreicht, weiter reduziert werden muß. Hierzu dient das weitere Membranventil oder die Kaskade 16. Bei dieser ist der Referenzdruck variabel, weil sie von der vorangehenden Regelstufe 6 den Differenzdruck P 2-P 3 als Steuerbasis hat. Die sich über das Ventil 16 einstellende Druckdifferenz P 3-P4 ist dann geringer, so daß eine ausreichende Durchflußkonstanz erreicht werden kann. Im allgemeinen reicht eine Kaskade. In Sonderfällen können auch weitere Kaskaden hinter der Kaskade 16 angeordnet werden.

Erfindungsgemäß wird durch die zwei- oder mehrstufige Anordnung von Membranventilen ein sehr genauer, langzeitstabiler, verschmutzungsunempfindlicher und kompakter Volumenstromregler geschaffen, der in einem weiten Wirkdruckbereich arbeiten kann. Durch die einstellbare Drossel 8, 37 ist die Solldurchflußmenge wählbar.

Zur Abhaltung allfälliger gröberer Verunreinigungen in Heizwasser kann am Einlaß ein auswechselbares Filter, z.B. ein Bronzegitter von 0.2mm

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Maschenweite angebracht werden· Feine Verunreinigungen beeinträchtigen die Funktion des Volumenstromreglers nicht.

Anstelle der Ringfeder« von Figur 2 können auch andere Federn wie Blattfedern oder Drehfedern eingesetzt werden- Vorteilhaft sind vor allem auch die kompakten Tellerfedern, welche eine geringe Bauhöhe des Gehäuses und kurze Verbindungskanäle ermöglichen. Es kann die Feder aber im Prinzip auch in die Membran integriert werden.

Die Membranen 4, 14 sind vorzugsweise im wesentlichen flach ausgebildet, d.h. sie weisen eine relativ kleine Walkzone M und eine dazwischen liegende relativ große Stützfläche (mit Ventildeckel) auf. Überdies sollen die Membranen eine sehr geringe Eigensteif igkeit von vorzugs-

weise weniger als drei Gramm/cm Membranfläche und einen großen Hubbereich aufweisen. Dazu eignen sich vor allem RoI !membrane, Sickenmembrane oder gestauchte Flachmembrane. Als Material geeignet sind

ο beispielsweise EPDM und Viton mit Härten von 55 - 70 Shore und Dicken von beispielsweise 0.2 - 0.4mm . Falls mit hohen Überdrücken gerechnet werden muß, können allfällig davon betroffene Membrane auch mit einer Gewebeeinlage verstärkt werden.

Die besten Resultate werden mit möglichst großen Membranflächen erreicht, deshalb soll der Membrandurchmesser vorzugsweise mindestens 70% des Patronendurchmessers, bzw. des Innendurchmessers von Gehäuse 31 betragen. Die Öffnungen der Ventilsitze 12, 22 sollen einerseits zur Erreichung einer hohen Rege I genau igkeit relativ klein sein und andererseits soll aber der Strömungswiderstand am Ventil auch nicht zu groß werden. Gute Resultate können deshalb erreicht werden, wenn der Ventildurchmesser zwischen 35 und 45% des Membrandurchmessers beträgt.

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Um die erwünschten hohen Durchflußmengen und geringen Schwellwert des Wirkdrucks zu erreichen, sollen weiter die Strömungswiderstände klein gehalten werden- Dazu werden bei gegebenen Gehäusedurchmessem die Dimensionen von Membran und Zu- und Abflußkanälen groß gehalten und die Wandstärken inklusive der Wandstärke W für den Einspannbereich der Membranen klein gehalten. Dazu kann die Membran statt wie in Figur 2 gezeigt mit einem Wulst auch in einer dünnen Wand W direkt eingeklemmt, eingeklebt oder aufvulkanisiert werden. Auf dem ganzen Strömungsweg durch den Volumenstromregler sollen mit Ausnahme der notwendigen scharfen Blenden die Begrenzungen ohne Kanten und Ecken, möglichst glatt, rund und kontinuierlich ausgeführt werden. Anstelle der konzentrischen Zuführ- und Abführkanäle 50 und 53 mit den Durchmessern V und R kann auch eine radiale Unterteilung vorgesehen werden, so daß also die Kanäle 50 und 53 im Sehn itt von Figur 2 nicht nebeneinander sondern hintereinander angeordnet wären. Die Form des äußeren Gehäuses 31 kann aber auch quadratisch ausgeführt werden, wobei dann in den Ecken, welche nicht von den kreisförmigen Membranen bedeckt werden, Platz vorhanden ist für die Kanäle 50 und 53. Mit Ausführungen des Volumenstromreglers gemäß den erläuterten konstruktiven Richtlinien können folgende sehr gute Resultate, z.B. für ein 3/8-Zoll-Ventil und Normanschlüssen erreicht werden:

Schwellwerte des Wirkdruck von weniger als 0.1 bar Volumenströme von mindestens 200 1/h und

Genauigkeiten von 2% über einen sehr weiten Wirkdruckbereich bis zu Drücken von über -1 bar.

Je nach gewünschter Anwendung kann die Konstruktion gemäß der angegebenen Richtlinien optimiert werden.

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Bei der Materialwahl ist überdies darauf zu achten, daß die verschiedenen Elemente elektrochemisch und chemisch resistent sind, d.h. daß sie im Fluidstrom und mit den umgebenden Gehäusen und Leitungen chemisch nicht reagieren. Bei einem Messinggehäuse 31 bestehen die Ventilfedern 13 und 23 z.B. aus Federbronze oder aus säurefestem Stahl.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in geeigneten Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Claims (13)

Patentansprüche

1. Volumenstromregler mit einem Einlaß und einem Auslaß sowie einer zwischen beiden angeordneten Drossel und einem Regelglied zur Regelung eines Volumenstroms,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Regelglied als Membranventil (6) mit einer federbelasteten Membran (4) ausgebildet ist und daß mindestens ein weiteres Membranventil (16) mit einer Membran (14) als Kaskade zum ersten Membranventil (6) in Serie geschaltet und in einem gemeinsamen Gehäuse (9, 31) angeordnet ist, wobei die Drossel (8) dem Regelglied (6) zugeordnet ist.

2. Volumenstromregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (4, 14) im wesentlichen flach ausgebildet sind und daß die Membran ventile (6, 16) in einer gemeinsam in ein äußeres, Einlaß (2) und Auslaß (3) aufweisendes Gehäuse (31) einsetzbaren Patrone (9) angeordnet sind.

3. Volumenstromregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druckunterschied beidersefts der Membran (4) des Membranventils (6) bedingende Drossel (8) als scharfe Blende mit im wesentlichen runder Begrenzung ausgebildet ist.

4. Volumenstromregler nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (8) mittels eines aus einer Seitenwand des Gehäuses (31) ragenden Einstellglieds (37) einstellbar ist.

5. Volumenstromregler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz zumindest an einem der Membranventile (16) durch das in Reihe vor diesem angeordneten Membran-Regelventil (6), welches als Drossel wirkt, gebildet wird.

6. Volumenstrom reg I er nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranventile (6, 16) einen zentral in ihnen ausgebildeten Ventildeckel (11, 21) aufweisen, dem ein im Querschnitt ringförmiger Ventilsitz (12, 22) zugeordnet ist, wobei auf den Membrandeckel (11, 21) eine Feder (13, 23) wirkt.

7. Volumenstromregler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strömungsmelder (58) vorgesehen ist.

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8. Volumenstromregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmelder als einem Membranventil (6) zugeordneter berührungsloser Schalter ausgebildet ist, beispielsweise bestehend aus einem Reedkontakt (56) am Gehäuse und einem Permanentmagneten (57) am Ventildeckel (11).

9. Volumenstromregler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen aus einem resistenten Material wie beispielsweise EPDM oder Viton bestehen.

10. Volumenstromregler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen eine geringe Eigenste if ig-

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keit von weniger als 3 Gramm/cm Membranfläche aufweisen.

11. Volumenstromregler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Membrandurchmesser mindestens 70% des Patronendurchmessers beträgt.

12. Volumenstromregler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen an ihrem Umfang mittels eines Wulsts oder durch Einkleben oder Aufvulkanisieren zuverlässig und dicht eingespannt sind.

13. Volumenstromregler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Membranen (4, 14) wirkenden Federn (13, 23) nur in ihrem Proport ionalbere ich beansprucht sind und daß sie elektrochemisch resistent sind.